Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
Offener Zugang

Abstrakt

Wechselwirkung zwischen Elektrolytionen und der Oberfläche einer Zelllipidmembran

Pekker M und Shneider MN

Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Wechselwirkung der Elektrolytionen (Kochsalzlösung) mit der Oberfläche der Zellmembran. Es wird gezeigt, dass beide Seiten der Oberfläche der zweischichtigen Phospholipidmembran negativ geladen sind und die Ionen, die in direktem Kontakt mit der Membranoberfläche stehen, sich in relativ tiefen (im Vergleich zu kBT) Potentialtöpfen befinden, die sich in der Nähe der Dipolköpfe der Phospholipidmembran befinden. Dies macht es den Ionen unmöglich, entlang der Membranoberfläche zu gleiten. Diese Arbeit unterstützt die Annahme, dass die auf der erregbaren Axonmembran befindlichen Ionen fest mit dieser verbunden sind, was der Arbeit zugrunde liegt. Daher überträgt die elektrische Komponente des Mikrowellenfelds, die mit den Ionen interagiert, Energie und Impuls direkt auf die Membran. Diese Wechselwirkung führt zu erzwungener mechanischer Schwingung der Membran und infolgedessen zu einer Umverteilung der transmembranären Protein-Ionenkanäle. Ein entwickelter Ansatz kann zur Schätzung der Oberflächenladungen auf der äußeren und inneren Membran der Zelle verwendet werden. Es wird ein selbstkonsistentes Modell des Potentials in Lösung entwickelt und eine stationäre Ladungsdichte auf der Membranoberfläche gefunden. Es werden einfache Experimente zur Überprüfung der Richtigkeit des betrachteten Modells vorgeschlagen.